CN110792095A - 一种多桩承台-螺旋锚复合基础 - Google Patents

一种多桩承台-螺旋锚复合基础 Download PDF

Info

Publication number
CN110792095A
CN110792095A CN201911095515.3A CN201911095515A CN110792095A CN 110792095 A CN110792095 A CN 110792095A CN 201911095515 A CN201911095515 A CN 201911095515A CN 110792095 A CN110792095 A CN 110792095A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pile
anchor
bearing platform
bolt
foundation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911095515.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110792095B (zh
Inventor
王文明
周浩然
李秀领
张新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Jianzhu University
Original Assignee
Shandong Jianzhu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Jianzhu University filed Critical Shandong Jianzhu University
Priority to CN201911095515.3A priority Critical patent/CN110792095B/zh
Publication of CN110792095A publication Critical patent/CN110792095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110792095B publication Critical patent/CN110792095B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/10—Deep foundations
    • E02D27/12—Pile foundations
    • E02D27/14—Pile framings, i.e. piles assembled to form the substructure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/50—Anchored foundations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

本发明涉及多桩承台‑螺旋锚复合基础，包括承台、若干桩、若干螺栓锚，若干桩在承台的下方成矩阵排列，桩的顶部与承台的底部连接，若干螺栓锚成等间距成排排列或矩阵排列，螺栓锚与桩平行设置，每个螺栓锚分别与4个桩的距离相等，螺栓锚的顶部伸入承台。桩的底部设置扩大头。位于承台内部的螺栓锚与承台之间设置环板。适用于大转角、大跨越输电塔基础，对土层以下为岩石且土层较浅的大荷载输电塔基础具有较高的应用价值。

Description

一种多桩承台-螺旋锚复合基础
技术领域
本发明属于输电线路基础技术领域，具体涉及一种多桩承台-螺旋锚复合基础。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
螺旋锚基础是目前被广泛应用的基础型式，已被大量应用于海外工程的拉线基础。施工时通过锚杆施加扭矩，将螺旋状锚盘旋拧到深层土体中，不需要大范围开挖基坑，对土体的扰动小，可充分发挥原状土体的固有强度，提高承载能力。在软土和河网沼泽地区，螺旋锚基础可充分发挥其优点，经济效益明显。
大跨越或者大转角杆塔的基础作用力明显大于常规杆塔基础，当基础位于河网沼泽地区时，一般采用多桩承台基础。为了满足承载能力要求，一般采用增加桩径、桩长或者桩数的方式。不管采用哪种方式，桩和承台混凝土用量都会显著增加。一般而言，大跨越输电塔单个基础的混凝土用量可达千方以上。这里假设塔位地质条件良好，土层下方为稳定岩石，土层较薄，桩可支撑于岩石地基，下压承载力容易满足，上拔承载能力难以满足。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种多桩承台-螺旋锚复合基础。本发明提供了一种适用于大荷载杆塔且土层较浅地区的多桩承台-螺旋锚复合基础。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种多桩承台-螺旋锚复合基础，包括承台、若干桩、若干螺栓锚，若干桩在承台的下方成矩阵排列，桩的顶部与承台的底部连接，若干螺栓锚成等间距成排排列或矩阵排列，螺栓锚与桩平行设置，每个螺栓锚分别与4个桩的距离相等，螺栓锚的顶部伸入承台。
现有技术中并没有应用螺栓锚和桩组合来支撑承台的设计，尤其是对于大荷载输电塔。目前的大跨越杆塔一般位于河滩地，比如黄河，河滩地覆土一般很厚，大跨越杆塔基础设计时，一般是下压力控制。当覆土不很厚时，桩体可以入岩，此时下压力容易满足，上拔力起控制作用。为了满足上拔承载力设计要求，此时一般采取增大桩径或者增加桩数的方式，大大增加钢筋和混凝土的用量。单根螺旋锚上拔承载力可达200kN，此时如果增设10根螺旋锚基础，可以提高基础上拔承载力2000kN。
作为进一步技术方案，承台的上方设置主柱，主柱的底部与承台连接。
优选的，主柱为垂直柱或斜柱，主柱的横截面为圆形或方形。
作为进一步技术方案，桩的上部为圆柱体结构，下部为圆台体结构。
作为进一步技术方案，桩由桩主筋围成的钢筋框架，钢筋框架的外侧面上设置与桩主筋连接的桩箍筋。
作为进一步技术方案，桩的数量为4、5、9或16根等。
作为进一步技术方案，桩的底部设置扩大头，扩大头为扩径结构，小径端与桩连接。
优选的，扩大头的高度为1.5m～2.0m，直径超过桩直径的长度为0.6-1m。
作为进一步技术方案，位于承台内部的螺栓锚与承台之间设置环板。
作为进一步技术方案，螺栓锚包括锚杆和锚叶，锚叶成螺旋形固定在位于承台外部的锚杆上。
作为进一步技术方案，螺栓锚的数量大于等于4根。
作为进一步技术方案，相邻螺旋锚以及螺旋锚和桩外表面距离不小于3倍锚杆直径。
作为进一步技术方案，承台的底部设置混凝土垫层。
上述多桩承台-螺旋锚复合基础的施工方法为：
1.采进行基坑开挖，开挖至承台底面设计标高处；2.开挖至桩体设计深度；3.绑扎并下放钢筋混凝土桩钢筋笼；4.进行桩体混凝土浇筑；5.进行螺旋锚安装；6.绑扎上部承台钢筋并进行混凝土浇筑；7.绑扎主柱钢筋并进行混凝土浇筑。
本发明的有益效果：
本发明的多桩承台-螺旋锚复合基础，包括多桩承台基础和螺旋锚基础，可充分发挥螺旋锚安装简便、上拔承力高、对原状土破坏小等优点，应用于土层埋置较浅的大荷载输电塔基础，可显著降低材料量和土方开挖量，具有良好的经济效益和环保效应。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为多桩承台-螺旋锚复合基础的侧视结构示意图；
图2为多桩承台-螺旋锚复合基础的俯视结构示意图；
其中，1、主柱，2、承台，3、桩，4、螺栓锚，5、扩大头，6、混凝土垫层，7、锚杆，8、锚叶，9、锚头，10、环板。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
承台的顶部设置主柱1，桩3位于承台2的下方，桩3的顶部与承台2连接，螺栓锚4的顶部伸入承台2，螺栓锚4与桩3平行设置，桩3成矩阵排列，螺栓锚4成矩阵排列，螺栓锚4位于相邻的4个桩3之间，与4个桩3的距离均相同。
桩3、承台2和主柱1为混凝土结构，提供下压承载能力和部分上拔承载能力。螺栓锚4为钢结构，一端锚固于承台2内部，另一端通过专用机械旋拧入土。
承台2全部埋于土中，也可部分埋于土中，如图1所示，承台2全部埋于土中。承台2可提供上拔承载能力；当承台2位于地面以上时，整体基础为高桩承台-螺旋锚复合基础，此时承台2不能提供上拔承载能力。
螺栓锚4与承台2之间设置了环板10，环板10可以显著提高螺旋锚4端部的抗拔能力，可以有效降低螺旋锚4的锚固长度。
桩3底部可设置扩大头5，以增大端部承压面积从而提高其抵抗下压力的承载能力。设置钢筋混凝土扩大头5，可在减小桩径的基础上大大增加了端部承压面积，且扩大头下部为抗压承载能力很高的岩石，明显提高了基础的抗压能力。
基础的上拔力由多桩承台基础和螺旋锚4共同抵抗；下压力和水平力由多桩承台基础抵抗。本技术方案在采用较小桩长、较小桩径的情况下，无需在岩石地质情况下采用机械钻孔或者人工挖孔，大大降低施工难度，明显提高施工效率，显著降低基础造价。
螺旋锚4一端打入土体中，另一端锚固于承台2中，提供其抗拔能力。利用螺旋锚4施工简单，造价低，可提供较大上拔承载力的优点，显著降低施工成本，提高经济性。
本发明的基础型式对土层以下为岩石且土层较浅的大荷载输电塔基础具有较高的应用价值，特别适用于大转角、大跨越输电塔基础。与现广泛使用的多桩承台基础相比，发明的基础型式可以有效减少桩数量、减小桩径和承台尺寸，避免岩体的开挖，抵抗上抗力的能力大大提高，从而降低基础造价，减少土方开挖，有效缩短工期，具有良好地经济效益和社会效益。
本发明是在土层较浅，下部为岩石，且基础作用力很大的前提下提出的。因此，采用多桩承台基础时，基础下压承载能力易满足设计要求，上拔承载能力不易满足要求。如果采用以往基础型式，一般增加桩径或者桩数。这两种设计方案均会显著增加桩和承台的材料量，并且增加土方开挖量，从而显著增加投资和工期，破坏环境。本发明实施方式在利用较小桩径的情况下，无需增加桩数以及承台尺寸，仅增加易于施工的螺旋锚基础，即可显著提高整体基础的上拔承载能力。
分别采用16桩承台基础和9桩承台-螺旋锚复合基础对某1000kV黄河大跨越段直线塔进行模拟设计，不同基础型式材料量和造价对比如表1所示。采用本发明后基础造价降低32.4％，而且还可以显著降低土方开挖量，具有明显的经济效益和环境效益。
表1不同基础型式材料量和造价对比
基础型式 混凝土/m<sup>3</sup> 钢材/t 造价/万元
16桩承台基础 4723 619 1192
9桩承台-螺旋锚复合基础 3015 508 806
本发明的多桩承台-螺旋锚复合基础施工顺序如下：1.采用反铲挖掘机等设备进行基坑开挖，开挖至承台底面设计标高处；2.采用旋挖钻机开挖至桩体设计深度；3.绑扎并下放钢筋混凝土桩钢筋笼；4.进行桩体混凝土浇筑；5.采用小型钻机进行螺旋锚安装。6.绑扎上部承台钢筋并进行混凝土浇筑。7.绑扎主柱钢筋并进行混凝土浇筑。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多桩承台-螺旋锚复合基础，其特征在于：包括承台、若干桩、若干螺栓锚，若干桩在承台的下方成矩阵排列，桩的顶部与承台的底部连接，若干螺栓锚成等间距成排排列或矩阵排列，螺栓锚与桩平行设置，每个螺栓锚分别与4个桩的距离相等，螺栓锚的顶部伸入承台。
2.根据权利要求1所述的多桩承台-螺旋锚复合基础，其特征在于：承台的上方设置主柱，主柱的底部与承台连接；
主柱为垂直柱或斜柱，主柱的横截面为圆形或方形。
3.根据权利要求1所述的多桩承台-螺旋锚复合基础，其特征在于：桩的上部为圆柱体结构，下部为圆台体结构。
4.根据权利要求1所述的多桩承台-螺旋锚复合基础，其特征在于：桩由桩主筋围成的钢筋框架，钢筋框架的外侧面上设置与桩主筋连接的桩箍筋。
5.根据权利要求1所述的多桩承台-螺旋锚复合基础，其特征在于：桩的数量为4、5、9或16根。
6.根据权利要求1所述的多桩承台-螺旋锚复合基础，其特征在于：桩的底部设置扩大头，扩大头为扩径结构，小径端与桩连接；
扩大头的高度为1.5m～2.0m，直径超过桩直径的长度为0.6-1m。
7.根据权利要求1所述的多桩承台-螺旋锚复合基础，其特征在于：位于承台内部的螺栓锚与承台之间设置环板。
8.根据权利要求1所述的多桩承台-螺旋锚复合基础，其特征在于：螺栓锚包括锚杆和锚叶，锚叶成螺旋形固定在位于承台外部的锚杆上；
相邻螺旋锚以及螺旋锚和桩外表面距离不小于3倍锚杆直径。
9.根据权利要求1所述的多桩承台-螺旋锚复合基础，其特征在于：螺栓锚的数量大于等于4根；
或，承台的底部设置混凝土垫层。
10.权利要求1所述多桩承台-螺旋锚复合基础的施工方法，其特征在于：具体步骤为：
1.采进行基坑开挖，开挖至承台底面设计标高处；
2.开挖至桩体设计深度；
3.绑扎并下放钢筋混凝土桩钢筋笼；
4.进行桩体混凝土浇筑；
5.进行螺旋锚安装；
6.绑扎上部承台钢筋并进行混凝土浇筑；
7.绑扎主柱钢筋并进行混凝土浇筑。
CN201911095515.3A 2019-11-11 2019-11-11 一种多桩承台-螺旋锚复合基础 Active CN110792095B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911095515.3A CN110792095B (zh) 2019-11-11 2019-11-11 一种多桩承台-螺旋锚复合基础

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911095515.3A CN110792095B (zh) 2019-11-11 2019-11-11 一种多桩承台-螺旋锚复合基础

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110792095A true CN110792095A (zh) 2020-02-14
CN110792095B CN110792095B (zh) 2021-06-08

Family

ID=69444033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911095515.3A Active CN110792095B (zh) 2019-11-11 2019-11-11 一种多桩承台-螺旋锚复合基础

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110792095B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114447639A (zh) * 2022-03-17 2022-05-06 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 一种带锚盘垂直接地结构及其施工方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2554230Y (zh) * 2002-04-23 2003-06-04 辽宁电力勘测设计院 螺旋锚
CN101929149A (zh) * 2009-06-26 2010-12-29 中国石油天然气集团公司 一种浅海桩基混凝土石油钻采平台
CN202117068U (zh) * 2011-05-19 2012-01-18 中国电力科学研究院 微型桩板式复合基础
CN202124862U (zh) * 2011-05-19 2012-01-25 中国电力科学研究院 螺旋锚板式复合基础
CN204435406U (zh) * 2014-12-02 2015-07-01 国核电力规划设计研究院 一种岩石锚杆基础
CN204676585U (zh) * 2015-04-20 2015-09-30 国家电网公司 一种输电线路沉井螺旋锚复合基础
CN106351217A (zh) * 2016-09-20 2017-01-25 太原理工大学 一种自复位多维减震管桩群桩基础及施工方法
CN206418516U (zh) * 2017-01-10 2017-08-18 山东电力工程咨询院有限公司 一种组合型低承台桩基础
CN107842033A (zh) * 2017-12-01 2018-03-27 绍兴大明电力设计院有限公司 一种复合螺旋锚基础及其施工方法
CN108086367A (zh) * 2018-01-08 2018-05-29 华侨大学 近断层群桩基础的防灾减灾结构及其施工方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2554230Y (zh) * 2002-04-23 2003-06-04 辽宁电力勘测设计院 螺旋锚
CN101929149A (zh) * 2009-06-26 2010-12-29 中国石油天然气集团公司 一种浅海桩基混凝土石油钻采平台
CN202117068U (zh) * 2011-05-19 2012-01-18 中国电力科学研究院 微型桩板式复合基础
CN202124862U (zh) * 2011-05-19 2012-01-25 中国电力科学研究院 螺旋锚板式复合基础
CN204435406U (zh) * 2014-12-02 2015-07-01 国核电力规划设计研究院 一种岩石锚杆基础
CN204676585U (zh) * 2015-04-20 2015-09-30 国家电网公司 一种输电线路沉井螺旋锚复合基础
CN106351217A (zh) * 2016-09-20 2017-01-25 太原理工大学 一种自复位多维减震管桩群桩基础及施工方法
CN206418516U (zh) * 2017-01-10 2017-08-18 山东电力工程咨询院有限公司 一种组合型低承台桩基础
CN107842033A (zh) * 2017-12-01 2018-03-27 绍兴大明电力设计院有限公司 一种复合螺旋锚基础及其施工方法
CN108086367A (zh) * 2018-01-08 2018-05-29 华侨大学 近断层群桩基础的防灾减灾结构及其施工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114447639A (zh) * 2022-03-17 2022-05-06 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 一种带锚盘垂直接地结构及其施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110792095B (zh) 2021-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013273463B2 (en) Ribbed foundation for superstructures and method for producing the foundation
CN101270581A (zh) 锚桩式沉井基础及其施工工艺
CN111705813A (zh) 一种组合式倾斜桩锚杆基坑支护体系及支护方法
CN104532868A (zh) 高陡变形斜坡区桥梁锚拉式高承台群桩基础修建方法
CN111236294A (zh) 一种组合式圆筒结构风机基础
CN202809501U (zh) 一种山区高速公路高填方涵洞加筋减载结构
CN111877366A (zh) 一种组合式基坑支护结构及其施工方法
CN210395412U (zh) 一种适用于山区架空输电线路的预应力锚桩抗拔基础
CN109680682B (zh) 一种软土地基人工挖孔桩结构的施工方法
CN110792095B (zh) 一种多桩承台-螺旋锚复合基础
CN203701129U (zh) 桥梁加固基础及桥梁
CN105569067A (zh) 适用于预应力岩石锚杆风机基础的地基结构及施工方法
CN206418509U (zh) 一种高陡边坡的桩锚支护结构
CN201502065U (zh) 一种锚杆联合开挖类复合基础
CN216893755U (zh) 山区组合式输电塔围锚墩基础结构
CN203361182U (zh) 输电杆塔岩石扩底不等长锚桩
CN212656252U (zh) 一种新型输电线路杆塔基础
CN215210988U (zh) 一种扩大头管桩
CN205276289U (zh) 预应力混凝土梁式双排桩支护体系
CN213390202U (zh) 一种组合式多边形筒状结构风机基础
CN212612520U (zh) 一种组合式倾斜桩锚杆基坑支护体系
CN212506313U (zh) 一种组合式基坑支护结构
CN203701128U (zh) 微型桩加固式桥梁基础及桥梁
CN210395410U (zh) 一种适用于山区陡峭地形带水平锚杆的输电塔桩基础
CN211898511U (zh) 一种组合式圆筒结构风机基础

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant